Nhôm (chi tiết)
Bài viết giúp bạn đọc nắm vững các tính chất và phương pháp điều chế nhôm.
Mời các bạn tham khảo thêm:
Ăn mòn kim loại – bảo vệ kim loại không bị ăn mòn
I.Tính chất vật lý
– Nhôm là kim loại nhẹ , màu trắng bạc , có ánh kim , nhiệt độ nóng chảy 6600c
– Nhôm có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt
– Nhôm có tính dẻo nên có thể cán mỏng được
II. Tính chất hóa học
1)Nhôm phản ứng với phi kim
a) Phản ứng của nhôm với oxi
Al + O2 Al2O3
Ở điều kiện thường, nhôm phản ứng với oxi tạo thành lớp Al2O3 mỏng bền vững. Lớp oxit này bảo vệ đồ vật bằng nhôm, không cho nhôm tác dụng với oxi trong không khí và nước.
b) Phản ứng với phi kim khác
Al + Cl2 AlCl3
Al + S Al2S3
2) Tác dụng với nước
– Vật bằng nhôm không tác dụng với nước kể cả khi đun nóng vì có lớp màng Al2O3 không cho nước thấm qua
– nếu phá bỏ lớp Al2O3 thì Al tác dụng với nước
2Al + 6H2O Al(OH)3 + 3H2
Nhôm (chi tiết)
3) Nhôm phản ứng với dung dịch axit
Nhôm phản ứng với dung dịch axit loãng tạo thành muối nhôm và giải phóng hidro
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2
Nhôm phản ứng với dung dịch axit H2SO4 đặc,nóng và HNO3 đặc,nóng
Al + 6HNO3đặc,nóng Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
8Al + 30HNO3đặc,nóng 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
2Al + 6H2SO4 đặc,nóng Al2(SO4)3 + 3SO2 + 3H2O
8Al + 15H2SO4 đặc,nóng 4Al2(SO4)3 + 3H2S + 12H2O
Khi đun nóng, tùy theo nồng độ axit mà cho các sản phầm khác nhau
*Chú ý: Nhôm không tác dụng với H2SO4 đặc , nguội và HNO3 đặc , nguội
4) Nhôm phản ứng với dung dịch muối
Nhôm phản ứng với dung dịch muối của kim loại kém hoạt động hơn tạo thành muối nhôm và giải phóng kim loại trong muối
2Al + 3Cu(NO3)2 2Al(NO3)3 + 3Cu
2Al +3 FeCl2 2AlCl3 + 3Fe
5) Nhôm phản ứng với dung dịch kiềm
Do lớp oxit nhôm bị hòa tan trong kiềm nên nhôm phản ứng với dung dịch kiềm
2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2
6) Tác dụng với một số oxit kim loại
2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3
2Al + 3CuO 3Cu + Al2O3
III. Ứng dụng
– Chế tạo đồ dùng gia đình , dây dẫn điện , vật liệu xây dựng
– Chế tạo hợp kim Đuyra dùng trong công nghiệp chế tạo máy bay, ô tô
IV. Sản xuất nhôm
Nguyên liệu để sản xuất nhôm là quặng bôxit có thành phần chủ yếu là Al2O3
Phương pháp: Điện phân hỗn hợp nóng chảy của nhôm oxit và criolit, thu được hỗn hợp nhôm và oxi
2Al2O3 4Al + 3O2
V. Bài tập vận dụng
Câu 1. Hoà tan 9,14g hỗn hợp Cu, Mg, Al bằng dung dịch HCl dư thu đợc 7,84 lít khí A (đktc); 2,54g chất rắn B và dung dịch C. Tính khối lợng muối có trong dung dịch C.
Câu 2. Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm giữa 6,48 gam Al với 17,6 gam Fe2O3. Chỉ có phản ứng nhôm khử oxit kim loại tạo kim loại. Đem hòa tan chất rắn sau phản ứng nhiệt nhôm bằng dung dịch xút dư cho đến kết thúc phản ứng, thu được 1,344 lít H2 (đktc). Tính hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm?
Câu 3. Thả một mảnh nhôm vào các ống nghiệm chứa các dung dịch sau :
a/ MgSO4 , b/ CuSO4 , c/ FeCl3 , d/ H2SO4
Cho biết hiện tượng xảy ra .Giải thích và viết các phương trình hoá học
Câu 4. Nhôm là kim loại
A . dẫn điện và nhiệt tốt nhất trong số tất cả kim loại .
B . dẫn điện và nhiệt đều kém
C . dẫn điện tốt nhưng dẫn nhiệt kèm.
D . dẫn điện và nhiệt tốt nhưng kém hơn đồng .
Câu 5. Người ta có thể dát mỏng được nhôm thành thìa, xoong, chậu, giấy gói bánh kẹo là do nhôm có tính :
A. dẻo B. dẫn điện . C . dẫn nhiệt . D . ánh kim .
Câu 6. Một kim loại có khối lượng riêng là 2,7 g/cm3,nóng chảy ở 660 0C. Kim loại đó là:
A. sắt B . nhôm C. đồng . D . bạc .
Câu 7. Nhôm bền trong không khí là do
A . nhôm nhẹ, có nhiệt độ nóng chảy cao
B . nhôm không tác dụng với nước .
C . nhôm không tác dụng với oxi .
D . có lớp nhôm oxit mỏng bảo vệ .
Câu 8. Trong các dung dịch muối sau: Na2SO4 , BaCl2 , Al2(SO4)3 ,Na2CO3 .Dung dịch làm cho quỳ tím hoá đỏ là:
A. Al2(SO4)3 B. BaCl2 C. Na2CO3 D. Na2SO4
Câu 9. Giải thích tại sao để điều chế Al người ta điện phân Al2O3 nóng chảy mà không điện phân AlCl3 nóng chảy là:
A. AlCl3 nóng chảy ở nhiệt độ cao hơn Al2O3
B. AlCl3 là hợp chất cộng hoá trị nên không nóng chảy mà thăng hoa
C. Điện phân AlCl3 tạo ra Cl2 rất độc
D. Điện phân Al2O3 cho ra Al tinh khiết hơn
Câu 10. Khi điện phân Al2O3 nóng chảy người ta thêm Cryôlit Na3AlF6 với mục đích:
1. Làm hạ nhiệt độ nóng chảy của Al2O3 2. Làm cho tính dẫn điện cao hơn
3. Để thu được F2 ở Anot thay vì là O2 4. Tạo hỗn hợp nhẹ hơn Al để bảo vệ Al
Các lý do nêu đúng là:
A. Chỉ có 1 B. Chỉ có 1 và 2
C. Chỉ có 1 và 3 D. Chỉ có 1,2 và 4
Đáp án
Câu 1.
= = 0,35 mol
nHCl pư = 2. = 2.0,35 = 0,7 mol
Áp dụng ĐLBTKL ta có mhh + mHCl = mC + + mB
=>9,14+0,7.36,5=mC +0,35.2 + 2,54
=>mmuối = 32,45g
Câu 2.
Theo bài ra nAl = 0,24 mol, = 0,11 mol
=> hiệu suất của phản ứng tính theo tính theo Fe2O3
Phản ứng: 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe (1)
2Al dư + 2NaOH + 6H2O à 2Na[Al(OH)4] + 3H2 (2)
nAl dư = = 0,04 mol
nAl pư = 0,24 – 0,04 = 0,2 mol
Theo PT 1 ta có = nAl = 0,1 mol
Hiệu suất phản ứng H =
Câu 3.
Ống nghiệm a : không xảy ra phản ứng , vì Al đứng sau Mg trong dãy HĐHH của một số kim loại .
Ống nghiệm b : Chất rắn màu đỏ bám ngoài nhôm ,nhôm tan dần , màu xanh của dd CuSO4 nhạt dần
Al + CuSO4 Al2(SO4)3 + Cu
Ống nghiệm c : có chất rắn màu trắng xám bám ngoài Al, Al tan dần, màu nâu của dung dịch FeCl3 nhạt dần
Al + FeCl3 AlCl3 + Fe
Ống nghiệm d : có sủi bọt khí , nhôm tan dần
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2
| 4D | 5A | 6B | 7D | 8A | 9B | 10D |